國際可再生能源署(IRENA)近日發(fā)布的《2022年可再生能源發(fā)電成本》(Renewable Power Generation Costs in 2022)報告顯示,化石燃料價格危機進一步增強了可再生能源的競爭力。在2022年投運的公用事業(yè)規(guī)??稍偕茉窗l(fā)電項目中,約86%(1.87億千瓦)的發(fā)電成本低于化石燃料發(fā)電。2022年,與化石燃料發(fā)電相比,全球范圍內自2000年以來部署的可再生能源發(fā)電裝機僅在電力部門就節(jié)省了5200億美元(約合人民幣3.8萬億元)的成本。
2022年,盡管材料和設備成本不斷上漲,但全球公用事業(yè)規(guī)模太陽能光伏、陸上風電、聚光太陽能發(fā)電(CSP)、生物質能、地熱能新增裝機的度電成本均有所下降。其中,陸上風電新增裝機的度電成本同比下降了5%,從0.035美元/千瓦時(約合人民幣0.257元/千瓦時)降至0.033美元/千瓦時(約合人民幣0.242元/千瓦時);太陽能光伏下降了3%,至0.049美元/千瓦時。
在過去的13至15年中,全球太陽能和風能等可再生能源的發(fā)電成本一直在下降,2021―2022年則是過去20年全球可再生能源競爭力提升最快的時期。2010―2022年,即使沒有財政支持,太陽能光伏和風電也具有可與化石燃料相比的成本競爭力。2022年,全球陸上風電度電成本為0.033美元/千瓦時,略低于最便宜的化石燃料發(fā)電成本的一半。
隨著成本的大幅下降,除了環(huán)境效益,2022年的化石燃料價格危機提醒人們,可再生能源還可以在保障能源安全的同時,產生巨大的經濟效益。
預期的高化石燃料價格將進一步鞏固可再生能源發(fā)電成為成本最低的新一代發(fā)電來源的結構轉變,進而削弱現(xiàn)有的化石燃料發(fā)電。可再生能源可以保護消費者免受化石燃料價格沖擊,避免實物供應短缺,增強能源安全。
事實上,與關注化石燃料實物供應的能源安全政策不同,可再生能源通過減少對化石燃料的需求和進口,降低了受化石燃料價格內在波動影響的經濟成本。如果沒有過去20年間可再生能源的部署,2022年化石燃料價格沖擊對經濟的破壞將會嚴重得多,許多國家的政府可能無法使用公共資金來加以緩解。簡而言之,化石燃料的替代品,如可再生能源和能源效率,在其生命周期內具有穩(wěn)定的成本,且可以迅速部署,提供了迄今為止最大的能源安全保障。
具有成本競爭力的可再生能源在解決當今能源和氣候危機方面發(fā)揮著關鍵作用,通過加速過渡以達到1.5°C的溫升要求。可再生能源是各國迅速減少并最終淘汰化石燃料、限制其在實現(xiàn)凈零排放過程中造成的宏觀經濟損害的重要支柱。
過去兩年的經驗改變了利益相關者對化石燃料市場價格預期的理解,也表明了依賴化石燃料發(fā)電的國家的脆弱性。除了節(jié)省成本,減少二氧化碳排放和當?shù)乜諝馕廴疚锿瑯訋砹丝捎^的經濟效益。
在陸上風電方面,2010―2022年,全球陸上風電累計容量增長了近5倍,從1.78億千瓦增至8.37億千瓦。同期,全球陸上風電加權平均總安裝成本下降了42%,從2179美元/千瓦降至1274美元/千瓦。
陸上風電成本的降低主要由兩個關鍵因素推動:風電機組成本的下降、風電機組技術進步帶來的容量系數(shù)增加。
設備制造商通過平臺化模式,優(yōu)化適合各種場址的風電機組配置,分攤了大量風電機組的開發(fā)成本。根據(jù)風電機組價格指數(shù),2010―2022年,全球(不含中國)的風電機組價格下降了39%~55%,中國風電機組價格的降幅達到64%。
1998―2022年,中國陸上風電機組的價格下降了89%,從2800美元/千瓦降為320美元/千瓦。2022年,全球(不含中國)陸上風電機組的平均價格介于870~1066美元/千瓦,高于2021年。盡管如此,大多數(shù)地區(qū)(不含中國)2022年的陸上風電機組價格較2008年和2009年的峰值,分別下降了49%和64%。
在多數(shù)市場中,依靠更先進、更高效的風電機組技術與更大的風輪直徑和輪轂高度,可以獲得更多能量輸出,帶動容量系數(shù)上升。事實上,1984―2022年,全球陸上風電加權平均容量系數(shù)增長了93%。
在中國風電機組成本持續(xù)下降的推動下,2022年全球風電機組成本較2021年下降了10%。然而,加拿大、法國、德國、印度、日本、土耳其及許多較小的市場,受風電機組價格上漲的影響,其項目成本在2022年有所上升。
2022年,全球陸上風電總安裝成本約為1052~1918美元/千瓦,巴西、中國、印度、瑞典和美國的總安裝成本低于全球平均水平。
2022年,中國再次成為全球陸上風電新增裝機容量最多的國家,在全球陸上風電新增裝機容量中的份額從2021年的41%上升到2022年的50%,使得安裝成本較高的市場的份額相較于2021年有所下降。
2010―2022年,全球陸上風電度電成本下降了69%,從0.107美元/千瓦時降至0.033美元/千瓦時。如果將中國排除在外,這一時期其他地區(qū)陸上風電的度電成本將與之前持平。
就海上風電而言,2010年中國和歐洲新投產海上風電項目的度電成本分別為0.189美元/千瓦時和0.2美元/千瓦時;2021年,歐洲新投產海上風電項目的度電成本為0.056美元/千瓦時,低于同年中國的成本——0.083美元/千瓦時。2010―2022年,全球新投產海上風電項目的度電成本從0.197美元/千瓦時下降到0.081美元/千瓦時,降幅為59%。
全球海上風電總安裝成本和度電成本的降低,總體上是由技術進步與產業(yè)日益成熟推動的。全球海上風電加權平均總安裝成本從2021年的3052美元/千瓦,增加到2022年的3461美元/千瓦,其中的部分成本上升被新投產項目的容量系數(shù)提高所抵消。技術的進步?包括更大的機組、更長的葉片、更高的輪轂高度,以及固定式機組基礎的改善、風電場向深遠海發(fā)展從而獲得更好的風能資源,使得全球海上風電加權平均容量系數(shù)得以增加,從2010年的38%上升到2017年的45%,再到2022年的42%。
海上風電具有規(guī)模經濟的優(yōu)勢。2010―2022年,全球海上風電項目的平均裝機規(guī)模增長了149%,從13.6萬千瓦增至33.9萬千瓦。自2020年以來,全球已經有多個海上風電項目的裝機規(guī)模超過了100萬千瓦。與此同時,海上風電機組單機容量更大,輸出更穩(wěn)定。
此外,不斷積累的開發(fā)經驗、更廣泛的產品標準化、制造業(yè)的工業(yè)化、區(qū)域制造業(yè)和服務中心的建立,以及規(guī)模經濟,都推動著海上風電總安裝成本和度電成本的下降。明確的部署政策,同樣對這些方面起到了促進作用。
來源:風能